范里安_微观经济学现代观点讲义(new)

Chapter one: Introduction

一、资源的稀缺性与合理配置

对于消费者和厂商等微观个体来说，其所拥有的经济资源的稀缺性要求对资源进行合理的配置，从而产生微观经济学的基本问题。

资源配置有两种方式，微观经济学研究市场是如何配置资源，并且认为在一般情况下市场的竞争程度决定资源的配置效率。

二、经济理论或模型的实质

微观经济学是实证经济学，它的绝大多数理论和模型都是对微观活动的客观描述，或者是对现实经济观察所做的解释。由现实抽离出理论，然后再用理论对现实做出解释与分析，这就是经济理论的实质。不同的理论实际上就是对经济现象所做的不同的抽离和解释。

理论模型（model）经济现实（reality）

理论从实际中产生实际对理论的验证

三、经济理论模型的三个标准

任何一个经济学理论模型都必须满足以下三个标准：

（一）要足够简化（no redundant assumption）

指假设的必要性。假设越少模型的适用面越宽。足够简化还意味着应当使用尽可能简单的方法来解释和说明实际问题，应当将复杂的问题简单化而不是将简单的问题复杂化。应当正确看待数学方法在经济学中的应用，奠定必要的数学基础。熟练的运用三种经济学语言。

（二）内部一致性（internal consistency）

这是对理论模型的基本要求，即在一种假设下只能有一种结论。比如根据特定假设建立的模型只能有唯一的均衡（比如供求模型）；在比较静态分析中，一个变量的变化也只能产生一种结果。内在一致性保证经济学的科学性，而假设的存在决定了理论模型的局限性。经济学家有几只手？

（三）是否能解决实际问题（relevance）

经济学不是理论游戏，任何经济学模型都应当能够解决实际问题。在这方面曾经有关于经济学本土化问题的讨论。争论的核心在于经济学是建立在完善的市场经济的基础上的，而中国的市场经济是不完善的，因此能不能运用经济学的理论体系和方法来研究和解决中的问题。两种观点：一种观点认为经济理论是一个参照系，可以用来对比和发现问题，因此具有普遍的适用性；另一种观点认为中国有自己的国情，需要对经济学进行改造或者使之本土化，甚至有人提出要建立有中国特色的经济学体系。

四、经济分析的两大原则

1.最大化原则（Optimality）

又称理性选择原则（principle of rational selection ），这一原则假定每个经济主体都是“经济人”，并寻求个人利益最大化。最大化原则决定着经济学的预测能力（Power of prediction）。一般说来，经济学不能解释非最大化行为。比如：利他主义、非利润最大化的投资和生产行为，在经济学看来都不符合理性选择原则。

2.均衡原则（equilibrium）

经济活动中的各种因素相互作用会达到某种状态，在这种状态下没有任何压力和动机促使经济主体做出进一步调整或改变，这时各种经济变量达到一种稳定状态，经济学称这种状态为均衡。均衡是经济分析和预测的基础，如果一个经济系统不存在均衡，我们就无法对它进行分析，更无法做出准确的预测。以均衡分析为基础，我们可以进行比较静态分析、对偶分析、包络分析和动态分析等。

根据各经济变量之间互动的方式不同，可以将均衡分为两类：

（1）一般均衡（GE ）：以完全竞争为基础，考察所有市场同时达到均衡的条件。它是以局部均衡为基础的消费者、厂商、某一个市场的单独决策为基础。

（2）博弈论（Game ）：以寡头竞争为基础，是一种相互决策。具有众多均衡概念。比如优势策略均衡、纳什均衡、精炼纳什均衡、贝叶斯均衡等。

Chapter Two: Budget constraint

一、预算约束

预算约束描述的是在给定商品价格和收入的情况下消费者可以消费的两种商品的数量。用),(21x x 表示消费者消费的商品束，),(21p p 表示商品的价格，m 表示消费者的收入，预算约束可表示为实际消费支出小于货币收入，即：

m x p x p ≤+2211

设，2x 为复合商品，即除1x 以外的所有其他商品，令其价格12=p ，则222x x p =。其表示消费者可用于购买其他商品的货币数量。这时预算约束变为：

m x x p ≤+211

如果假设商品消费者的偏好具有局部非饱和的性质，他会将全部收入都用于消费，这时预算约束可以表示为：

m x p x p =+2211

二、预算线及其性质

根据预算约束可以画出预算线，它表示在),,(21m p p 条件下，消费者可以消费的

),(21x x 的组合轨迹。预算线的斜率为负，等于两种商品的价格比率。(图略)

在收入给定的条件下，要增加1x 的消费就必须减少2x 的消费，因此，它还表示两种商品之间的市场替代比率或者说是相互之间的机会成本。根据预算约束有：

12

1

22x p p p m x -=

；由此可得：2112p p dx dx -=，

这说明两种商品的市场替代比率就等于其价格比率。

三、预算线的变动

收入变动：使预算线平行移动。

价格变动：使预算线转动。P 1下降P 2不动，预算线变得平缓；相反，预算线变得陡峭。P 1，P 2，M 同比例变动预算线不变。

四、计价物（numerare ）

所谓计价物就是用来衡量其他变量值大小的某一变量的计价单位。作为计价物的变量有的时候取值为1，这样做的目的是为了减少变量的个数。

在预算约束中可以分别将1p ，2p ，m 作为计价物，并且令1

2

p p p =

，可分别得到三个不同形式的预算约束，即

1

21p m

px x =

+； 当1p =1时，预算约束为：m x p x =+221 2

211p m x x p =+； 当1p =1时，预算约束为：m x x p =+211 12211=+x m

p

x m p ； 当m =1时，预算约束为：12211=+x p x p 最后一个表示一元钱的预算线。它们都表示同一个预算约束。

五、税收、补贴和配给

首先，从量或者从价税和补贴会改变价格，从而改变预算线的斜率。 ● 对商品征税提高价格：从价税（1+ t ）1p ；从量税 1p +T 。 ● 对商品补贴降低价格：从价补贴（1-τ）1p ；从量补贴 1p -S 。

其次，总额税（lump-sum tax ）和总额补贴会改变收入，从而移动预算线 ● 总额税减少收入，使预算线向原点移动； ● 总额补贴增加收入，使预算线向外移动。

其次，配给限制商品的消费数量，改变预算集。 ● 配给供应会将原来的预算集砍掉一块。

配给和税收混合使用，使预算线出现拐点。

六、食品券计划

1979年以前的食品券计划是对食品的一种从价补贴，使食品的价格下降，预算线向外移动。由于每个家庭最多可以得到153美元的食品券配给，所以超过153美元以后，只能按照非补贴的价格进行消费。故预算线在153美元处有拐点。

1979年以后的计划是一种总额补贴。预算线的斜率不变，只是向右移动。移动的距离取决于每个家庭得到食品券的数量。由于食品券只能够购买食品不能购买其他物品，因此有一个水平线段。

Chapter three: Preference

一、基数效用与序数效用

消费者的目标函数是寻求个人效用的最大化。而效用是人们的主观感受，因此如何衡量效用的大小就成为一个关键问题。在经济学上有两种方法，一种是以基数为基础度量效用，称为基数效用理论；一种是以序数为基础度量效用，称为序数效用理论。

一方面消费者难以用基数衡量所消费商品的效用，另一方面经济分析只需要消费者能够对任意不同的商品数量进行排序，因此序数效用理论取代了基数效用理论。

二、偏好及其表述

主观效用的大小依赖于人们的偏好，因此偏好是对人们主观心理需求的一种描述。消费者的偏好可以表述如下：

强偏好：),(),(2121y y x x ，表示X 商品束严格比Y 商品束好。 弱偏好：),(),(2121y y x x ，表示X 商品束至少与Y 商品束一样好。 无差异：),(21x x ～),(21y y ，表示两个商品束没有差异。

强偏好、弱偏好和无差异三者之间具有密切的关系：

如果),(),(2121y y x x 而且),(),(2121x x y y ，则),(21x x ～),(21y y 。 如果),(),(2121y y x x 而且不是),(21x x ～),(21y y ，则),(),(2121y y x x 。

三、关于消费者偏好的三个公理（Axiom ）

完备性（complete ）：),(),(2121y y x x 或者),(),(2121x x y y 。任何两个商品束都是可以比较的，消费者可以对任意两个商品束做出偏好判断。

反身性（reflexive ）：),(),(2121x x x x 。任何商品束至少与其自身一样好，或者说相同的商品束对消费者来说是无差异的。

传递性（transitive ）：如果),(),(2121y y x x 而且),(),(2121z z y y ，则有

),(),(2121z z x x 。消费者可以对任何两个以上的商品束做出偏好判断。传递链条可以

无限长。

在满足三个公理的前提下，给定任意商品束消费者都可以按照一定的偏好对其进行排序。

四、偏好的性质与理性偏好

满足三个公理表明消费者可以对任意商品束进行排序，但是如何排序或者说排序的方式则是由偏好的性质所决定的。在这里主要考察理性偏好的性质，即绝大多数消费者在对绝大多数商品的消费中所表现出来的偏好特征。

（一）单调性：

如果X=),(21x x 是正常商品消费束，Y=),(21y y 为相同商品的较少的消费束（比如

1,1211+==y x y x ），那么单调性假设是说消费者一定偏好X ，即Y X 。这意味着对

消费者来说较多的商品总比较少的商品更受偏好，即多多益善。

单调性分为强单调性和弱单调性。

弱单调性：如果Y X Y X 则,≥。即消费者认为X 至少与Y 一样好。 强单调性：如果Y X Y X Y X ，则，且≠≥。即消费者认为X 严格好于Y 。

（二）连续性：

在商品可以任意分割的条件下，消费者认为多一点总比少一点好，因此偏好的传递链是没有中断的。对于偏好的连续性可以定义为：

如果Y X X X Y X **，则，且→≥。弱偏好集是个闭集。 如果Y X X X Y X **，则，且→>。强偏好集是个开集。

（三）局部非饱和性：

在任意小的局部范围内，消费者认为多一点总比少一点好。局部非饱和性可以定义为：给定任意商品束X 和任意实数0>ε，总存在商品束Y ，满足ε<-Y X ，使得

X Y 。这就是说，无论两个商品束在数量上相差多么小，对消费者来说多一点总比少一点好。

需要注意的是偏好的结构问题，可能Y

（四）凸性：

凸性假设是说消费者认为平均消费束比极端消费束更好。对),(),,(2121y y x x 两个消费束，求其加权平均数构成一个新的消费束])1(,)1([2211y t tx y t tx -+-+，这一消费束一定比原来的任一个消费束更受偏好，即

])1(,)1([2211y t tx y t tx -+-+),(),(2121y y or x x

满足单调性、连续性、局部非饱和性和凸性的偏好称为理性偏好。理性偏好假设是研究寻求个人利益最大化的消费者行为的基础。

五、弱偏好集合与无差异曲线

偏好的性质可以用弱偏好集合和无差异曲线来描述。弱偏好集合是所有至少与原消费束一样好的其他消费束的集合。弱偏好集合的边界就是无差异曲线。

（一）假定存在三个不同数量的消费束，他们对消费者来说是无差异的，即

),(),(),212121z z y y x x ≈≈（，根据单调性假设可以画出弱偏好集合。如图3-1所示：

商品2

),(21x x

B·

),(21y y

A·

),(21z z

商品1

图3-1 单调性与弱偏好集合

B 点所代表的数量比),(21y y 点的多，故处于弱偏好集合中；A 点所代表的商品数

量比),(21y y 的少，故处于弱偏好集合之外。

（二）如果有很多得无差异消费束，就可以得到一条具有比较平滑边界的弱偏好集合。这条边界就是无差异曲线，曲线上的每一点所代表的消费束对消费者来说都具有相同的偏好，因此是无差异的。如图3-2所示。

商品

图3-2 具有平滑边界的弱偏好集合

（三）偏好集合可以是一个开集，也可以是一个闭集。这要由偏好的连续性来决

定。在强偏好条件下，偏好的连续性决定偏好集是一个开集。在开集的条件下，总有

一些点无限接近无差异集但不包括在弱偏好集合内。而在弱偏好条件下，偏好的连续性决定偏好集是一个闭集。在这一集合中的所有点都包括在弱偏好集合内。因此，我们一般用弱偏好集合及其边界来定义偏好的性质。

（四）在弱偏好集合为闭集的条件下，偏好的局部非饱和性保证无差异集合是一条曲线而不是一个曲面。这可以保证最有选择的唯一性。如图3-3所示。

商品2

商品1

图3-4 局部非饱和性与无差异集合

（五）取任意两个无差异的消费束，求其加权平均数。如果消费者认为加权平均

消费束闭任意一个消费束更受偏好，那么我们就说这个消费者具有凸性偏好，其弱偏好集一定凸向原点。如图3-5所示。

商品2

),(21x x

]

A

),(21y y

商品1

图3-5 凸性与弱偏好集合

根据单调性和传递性，),(21x x 与A 无差异，而B 是A 的弱偏好，所以B 是),(21x x 的弱偏好，即消费者认为平均消费比极端消费好。

如果消费者认为任意一个极端消费束比加权平均消费束更受偏好，那么就说这个

消费者具有凹性偏好，其弱偏好集凹向原点。如图3-6所示。

商品2

),(21x x

]

),(21y y

商品1

图3-5 凹性与弱偏好集合

根据单调性和传递性，),(21x x 与A 无差异，而A 是B 的弱偏好，所以),(21x x 是B 的弱偏好，即消费者认为极端消费比平均消费好。

如果消费者认为在一定的范围内，平均消费束与任意一个消费束是没有差异的，

但在更大的范围内认为是有差异的，那么就说这个消费者具有拟凸或者拟凹性。拟凸性就是说消费者认为在更大的范围内平均消费比极端消费更受偏好，而 拟凹性则正好相反。拟凸和拟凹的弱偏好集合如图3-6所示。（略）

六、不同类型的偏好和无差异曲线

虽然面对相同的商品，不同的消费者会表现出不同的偏好，但对经济分析来说更为重要的是考察绝大多数消费者对不同种类商品所表现出来的共同偏好特征。对消费者全体或者代表性消费者来说，对于六种不同的商品表现出不同类型的偏好，因此具有不同形状的无差异曲线。在此重点讨论消费者对可替代品、完全替代品和完全互补品的偏好。

（一）完全替代品的偏好和无差异曲线

完全替代品的偏好又称为线性偏好。消费者愿意按照固定的比率用一种商品来替代另一种商品。完全替代的一种极端情况是按照1：1的比率在两种商品之间进行替

代。

描述完全替代品偏好的无差异曲线是一条斜率等于1的向右下方倾斜的直线。如图3-7所示。（略）

（二）完全互补品的偏好和无差异曲线

完全互补品的偏好又称为列昂惕夫偏好。消费者愿意按照一个固定的比率共同消费两种商品。完全互补的一种极端情况是按照1：1的比率同时消费两种商品。

描述完全互补品的无差异曲线呈“L”形。从原点过无差异曲线的交点做射线，其斜率决定互补比率。无差异曲线上的其它点都存在自由处置品。如图3-8所示。（略）

（三）性状良好的偏好和无差异曲线

性状良好的偏好又称为科布-道格拉斯偏好或者凸性偏好，它是消费者对绝大多数正常品所具有的偏好。消费者愿意用一种商品来替代另一种商品，但是随着一种商品消费量的增加消费者愿意替代的另一种商品的数量不断减少。经济学用边际替代率及其递减来描述这种现象。

边际替代率表示消费者在一定的条件下主观上愿意用一种商品去替代另一种商品的比率。如图3-9所示，消费者愿意用增加对商品1的消费（1x ?）来替代一部分对商品2的消费（2x ?-），其替代比率可以表示为：

21/x x MRS ??-=

边际替代率为负表明消费者要增加一种商品的消费必须减少另一种商品的消费，因此两种商品消费数量的变化方向是相反的。

从几何图形上可以看出，边际替代率是不断递减的，这可以说是凸性偏好的一个基本特征，也可以说是绝大多数消费者在对绝大多数正常商品的消费中所表现出来的一个基本规律。因此又叫做边际替代率递减规律。

商品

2x ?-

1x ?

商品1

图3-9 边际替代率

Chapter Four: Utility and Utility Function

一、消费者偏好的数学描述

消费者的偏好有两种描述方法，一种是无差异曲线（几何方法），另一种是效用函数（数学方法）。在现代经济学中，效用和效用函数仅仅被看作是描述偏好的一种数学方法。

如果消费者偏好某一消费束，那么一定是这种消费束可以使其获得较大程度的满足，或有较高的效用。因此，对于任意两个消费束),(21x x 和),(21y y

),(),(2121y y x x ，当且仅当 ),(),(2121y y u x x u >。

其中),(21x x u 和),(21y y u 分别为两个消费束的效用函数。因此，可以用效用函数对消费者的偏好进行排序。

二、效用函数的单调变换

效用函数就是按照一定的偏好特征给消费束赋值，使之保持一定的次序。在次序不变的情况下，可以有多种赋值方法。单调变换就是在保持效用次序不变的条件下将一组数字变换成另一组数字的方法。

设u 为效用函数，f (u )是其单调变换。f (u )可取u 的所有初等变换方式，比如

f (u ) = 3u , f (u ) = u +17, f (u ) = u 3等。对效用函数值的理解应当注意：

（1）效用函数值是对偏好次序的一种数量说明。函数值越大，表明偏好的次序越排在前面。例如：u = x 1x 2，当消费束X = (1,1)时，u 1=1；当消费束X = (1,2)时，

u 2 = 2，由于u 1

（2）一个效用函数的单调变换还是一个效用函数，其代表的偏好与原函数代表的偏好相同，也就是说消费者对商品束的排序不发生变化。单调变换是保持偏好不变

的情况下，采用不同的数量单位对偏好次序进行描述。因此，效用函数的性质表示偏好的类型，效用函数值的大小表示偏好的次序。比如，对于效用函数f (u ) = u +17：当u =1时f (u ) =18；当u = 2时，f (u ) =19。在原有的效用函数的基础上加上一个17并不改变两个效用函数的大小顺序。

因此，在对偏好的描述中效用函数强调的是效用的次序，不同的效用函数值代表不同的效用水平。在偏好具有单调性的情况下，任何一种合理的偏好都能用效用函数表示。

三、用效用函数推出无差异曲线

设效用函数2121),(x x x x u =，无差异曲线就是对于常数k 来说，使得21x x k =时的所有),(21x x 的集合。根据21/x k x =，当

（1）保持k 值不变，可画出与之相对应的无差异曲线。

（2）改变k 值，可以画出k = 1，2，… n 时的多条无差异曲线。

四、不同偏好的效用函数的几何形状

（一）完全替代偏好的效用函数（线性效用函数）

2121),(bx ax x x u +=

设21bx ax k +=

当x 1 = 0, x 2 =

b k 当x 2 = 0, x 1 = a

k

由此可以画出无差异曲线。其斜率为-a/b , 表示两种商品之间的替代比率为一个常数。

x 2

k/b

斜率=-a/b

0k/a x 1

（二）完全互补偏好的效用函数（列昂惕夫效用函数）

{},m in ),(2121bx ax x x u =

b/a 表示互补效用函数中两种商品的互补比例。

x

2

b/a

0x 1

（三）拟线性偏好效用函数

2121)(),(x x v x x u +=

比如 2121ln ),(x x x x u +=，2121),(x x x x u +=都是拟线性效用函数。

从数学性质上看，拟线性效用函数对x 2来说是线性的，但对x 1来说是非线性的。

也就是说x 2的变化会引起u （x 1，x 2）的线性变化，因为当x 2变化时，x 1是不变的，所以v (x 1)是一个常量。而当x 2不变，x 1变化时，效用函数u （x 1，x 2）的变化取决于函数v (x 1)，因为v (x 1)是非线性的（在这里指凸性无差异曲线），因此u （x 1，x 2）的变化也是非线性的。可分别对u （x 1，x 2）求偏导加以证明：

),(')

,(1121x v x x x u =?? 为一函数，故对x 1来说是非线性的； 1)'()

,(22

21==??x x x x u ，为一常数，所以对x 2来说是线性的。

从几何意义上看，拟线性效用函数反映一条无差异曲线v (x 1)的垂直移动。其移

动距离反映着效用水平k 的变化程度，取决于所消费的x 1和x 2的数量。当x 1给定时，

x 2的变化使曲线平行移动。当k 给定时，x 1的变化表现为曲线上点的移动，增加x 1的消费将非线性地减少x 2的消费。

x

2

v (x 1)

0x’1x 1

从经济学含义上看，它反映这样一种经济现象，即消费者在全部收入中将固定的

部分用于x 1的消费（比如图中的

x’1），而将剩余的收入都用于x 2的消费。当收入

增加时，消费者并不增加x 1的消费，而将增加的收入全部用于x 2的消费，这样就使效用水平与收入增加同比例的增加。

（四）柯布—道格拉斯偏好的效用函数（柯布—道格拉斯效用函数）

d

c x x x x u 21),(=0,0>>

d c

它是性态良好的无差异曲线的标准范例，也是产生形态良好的偏好的最简单的代

数表达式。其特征在于总可以通过单调变换使其指数和等于1，即使之具有一次齐次函数的特点。一次齐次效用函数是说，当你按照一定比例增加x 1和x 2商品的消费时，效用水平也按照同样的比例提高。比如，x 1 ，x 2 的消费数量增加一倍，效用水平也增加一倍，即“规模效用”不变。

对d

c x x x x u 2121),(=采取升

d

c +1

次幂这样一种单调变换形式，有 ),(21x x u = d c d d c c x

x

++2

1

定义 d

c c

a +=

，就可以把有效函数写成一次齐次形式，即 ),(21x x u =a

a x x -111。

五、边际效用和边际替代率 对于效用函数),(21x x u u =：

（1）边际效用：

,),(1121MU x x x u =??22

21),(MU x x x u =??，表示增加某种商品的消费所带来的效用增量；

（2）边际替代率：

=12dx dx /),(121x x x u ??2

1

221),(MU MU x x x u -=?? 它表示是消费者在效用水平不变条件下所愿意接受的一种交换比率。其几何描述是无差异曲线的斜率，数学描述等于负的MU 之比的倒数。对效用函数的单调变换不改变效用函数的性质，所以也不会改变边际替代率。

边际替代率的数学推导：

对),(21x x u 求全微分并令其等于零（表明效用水平不变），有

1121),(dx x x x u ??＋,0)

,(22

21=??dx x x x u 移项后可以得到：

21dx dx (/),(121x x x u ??2

1

221)),(MU MU x x x u -

=??

Chapter five: Choice

在分别对消费者偏好和预算约束进行考察之后，本章将二者结合在一起，考察消费者最优选择及其均衡条件。

一、C-D 偏好条件下的消费者均衡及其均衡条件

消费者均衡是指消费者在将全部收入都用于消费的情况下，可以消费的能给其带来最高效用水平的消费束。根据消费者均衡可以求出在一定的预算约束的条件下消费者的最优消费选择。这是消费者均衡的经济学含义。

从几何上看，在二维产品空间和C-D 偏好（或者性态良好的偏好）的条件下，无差异曲线与预算线的切点就是消费者的均衡点。如图5-1所示，图中的E 点是均衡点。A ，B 都不是均衡点，因为在这两点虽然花费了消费者的全部收入，但是并没有达到最高的效用水平。从几何上看，消费者的均衡的条件是边际替代率等于预算线的斜率，即

2

1

21p P MU MU =。这表明消费者消费两种商品的边际效用之比必须等于商品的价格之比。

x 2

A

x*2E

B x 1 x*1

从数学上看，确定消费者均衡就是求解下述约束条件极值：

m

x p x p t s x x u Maxu =+=221121..),(

其中效用函数),(21x x u u =为C-D 效用函数，表明消费者具有性态良好的偏好。求解

这一条件极值可以得到),(*2*1

x x ，即为消费者的最优选择。 设反映消费者偏好的效用函数为d

C x x x x u 2121),(=，为了便于计算，可以对其进行

初等变换转换为对数的形式，即

2121ln ln ),(ln x d x c x x u +=

这时消费者的最优选择的问题可表示为：

m

x p x p t s x d x c x x Maxu =++=22112121..ln ln ),(

用数学方法求解这一问题一般有三种方法，即均衡条件求解法、非约束最大化求解法和约束条件极值求解法。

（一） 均衡条件求解法：

根据消费者均衡的条件，边际替代率应当等于商品的价格比率。因此可以先求出边际替代率并令其等于商品的相对价格，于是有：

MRS =221121/),(/),(x x x u x x x u ????-

=12dx cx -，且 2

112p p

dx cx =

根据预算约束有12122x p p p m x -=

代入上式，求解出 1

*1p m d c c x +=。代入预算线可以求

解出 2

*2

p m d c d x +=。),(*

2*1

x x 即为消费者的最优选择。

（二）非约束最大化求解法：

根据预算约束求出2x 并将其带入目标函数，可以得到一个新的包含约束条件的目标效用函数，即

)ln(

ln ),(max 12

1

2121,2

1x p p p m d x c x x u x x -+= 求这一效用函数的一阶导数并令其为零得：

02

11121=--p p x p m p d x c 求解可得：1*

1

p m d c c x +=，2

*

2p m d c d x +=。

（三）约束条件极值求解法

根据目标函数和约束条件建立拉格朗日函数，即

)(ln ln 221121m x p x p x d x c L -+-+=λ

分别求关于1x ，2x 和λ的一阶导数条件，得：

011

1=-=??p x c

x L λ，由此可得 11x p c λ= 022

2=-=??p x d

x L λ，由此可得22x p d λ= 02211=-+=??m x p x p L

λ

因此，m x p x p d c λλ=+=+)(2211，故m

d

c +=λ。代入上述一阶导数条件，可以求出

消费者的最优选择),(*2*1

x x 。所的结果与前两种方法的完全相同。

二、几种例外情况

（一）有折点的无差异曲线（列昂惕夫偏好）

无差异曲线与预算线相交，但不穿过。可以有多条预算线与折点相交。这表明对于互补品来说，消费者的最优选择在不同的价格和收入条件下可能是相同的。

（二）边界最优（线性偏好和凸性偏好）

相交于横轴或者纵轴但并不穿过。这表明在给定商品相对价格的条件下，消费者只选择一种商品进行消费。当边际替代率大于预算线的斜率时，最优选择位于横轴；反之，最优选择处于纵轴。如果边际替代率的斜率等于预算线的斜率，将不存在唯一的最优选择。

（三）多个最优解

当消费者的偏毫不确定时，无差异曲线为一条曲线并可能与预算线有多个切点。在这种情况下，上切点是最优选择，而下切点是非最优选择。

由此可以看出，无差异曲线与预算线相切只是消费者均衡的必要条件，而不是充分条件。充分条件是偏好符合凸性假设。

三、需求函数

需求函数就是在一定价格和收入条件下，消费者愿意并且能够购买的商品数量，可以表示为),,(211m p p x 和 ),,(212m p p x 。求解消费者均衡实际上就是求解需求函数。上面我们已经介绍C-D 偏好条件下需求函数的求解方法。下面讨论其它几种偏好条件下需求函数的求解方法。

（一）完全替代品的需求函数

如果两种商品是完全替代的，那么消费者将会购买较便宜的一种；如果两种商品有相同的价格，消费者不会在意购买哪一种。因此完全替代品的需求函数为：

m/ p 1当p 1< p 2时

x 1 = 介于0和m/ p 1 之间 当p 1 = p 2时

0 当p 1> p 2 时

当11/p m x 时，随着价格的提高，在收入一定的条件下需求就会减少。因此完全替代品的需求曲线是向右下方倾斜的，满足需求规律。